人教版物理必修1第四章第七节牛顿第二定律的应用Applications2.pptVIP

牛顿第二定律的应用（二） * 少壮不努力，老大徒悲伤。 —— 汉乐府古辞《长歌行》 共点力平衡问题 平衡状态：静止或匀速直线运动状态。 共点力平衡的条件： 合外力等于0。 三力平衡问题 物体在三个力的作用下处于平衡状态，任何两个力的合力都与第三个力是一对平衡力：大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 一般情况下，我们选择一个恒力作为第三个力！ 大家思考一下如果是三个以上的力呢？ 1、下列说法正确的是： （ ） （A）静止或匀速直线运动的物体一定不受力的作用 （B） 当物体的速度为零时，物体一定不受力的作用，或所受的合外力为零； （C）当物体运动状态发生变化时物体一定受到力的作用 （D）当物体受到合外力为零时物体的速度也一定为零。 C 超重和失重 例：某升降电梯在下降时速度图像如右图所示，一质量为 的人随电梯一起下降，对电梯压力大小是多少？（ ） 解：人随电梯一起运动，加速度相等。 超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象 失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象 如何理解超重、失重： 超重并不是说重力增加了，失重并不是说重力减小了，完全失重也不是说重力完全消失了。在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）发生变化。 在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。 练习1：一个人站在以2.5m/s2匀加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体，若此人站在匀减速上升的电梯里最多能举起100kg的重物，求电梯的加速度。 练习2：一条绳子长10米上端固定，绳子能承受的最大拉力为400牛顿，一个质量为60kg的人要想利用绳子从上端滑下，则人从绳子上滑下的最长时间不能超过多少？ 力的正交分解 定义：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。 正交分解的步骤： 4、最后求 和 的合力 。 3、求 轴， 轴上的合力 和 ； 1、建立 直角坐标系； 2、沿着 轴， 轴将各力分解； 例题：质量为1kg的木块静止在水平地面上，它与地面的摩擦系数为0.5，先用与竖直方向成37o角的10N的力拉木块，2秒后突然使该力改变180o，直至木块停止，求2秒内木块的位移和2秒末木块的速度；木块最终的位移。 （绳与弹簧）状态突变问题 绳子与轻弹簧的弹力特点 只能渐变 可发生突变 力的变化 沿弹簧轴向 始终沿绳 力的方向 能受压力或拉力 只能受拉力 施力情况 可伸长可缩短 伸长忽略不计 形变情况 轻弹簧 轻绳 项目 状态突变问题的分析方法 1、首先分析平衡状态下物体的受力情况，列出平衡方程； 2、明确突变的是什么，分析突变之后物体受力情况的变化，清楚物体的可能运动状态； 3、根据牛顿第二定律列方程，求解。 注意：绳子产生的弹力可以突变；弹簧产生的弹力不能突变！ 例题：如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为θ的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为多少？ 引申： （1）若弹簧换成绳子结果会如何？ （2）若突然剪断弹簧，小球的加速度又为多大？ 练习1：如图所示的小球分别受到水平细绳OA和弹簧OB的作用而静止，求 （1）当剪断细绳OA的瞬间小球的加速度； （2）剪断弹簧OB的瞬间下求的加速度。 o A B θ 练习2：如图所示，物体系于弹簧的下端，弹簧一端系于粗糙斜面的顶端，物体从a点静止释放，沿斜面上滑，经过b点时弹簧恰好没有形变，经过c点时速度为0，则( ) (A)物体从a到b速度逐渐增大 (B)物体在b点时加速度不等于0 (C)物体位于c点时加速度为0 (D)物体从b达到c加速度大小逐渐增大。 a b c BD *